История и философия науки в вопросах и ответах. Учебное пособие для аспирантов сельскохозяйственных ВУЗов

1.13. Наука в культуре античного полиса

Хозяйственная и политическая жизнь античного полиса была пронизана духом состязательности, все конкурировали между собой, проявляя активность и инициативу, что неизбежно стимулировало инновации в различных сферах деятельности. Идеал обоснованного и доказательного знания складывался в античной философии и науке под воздействием социальной практики полиса. В противоположность восточным обществам, греческий полис принимал социально значимые решения, пропуская их через ряд конкурирующих предложений и мнений на народном собрании. Диалог велся между равноправными гражданами, и единственным критерием была обоснованность предлагаемого норматива. Подобные установки требовали специального развития логики, где и вырабатывались общие безличные правила доказательного мышления и изложения. Этот сложившийся в культуре идеал обоснованного мнения был перенесен античной философией и на научные знания. Именно в греческой математике мы встречаем изложение знаний в виде теорем (аксиоматическая теория Евклида, книга «Начала геометрии»).

Заслуга Фалеса в том, что он первым положил начало логическим доказательствам теорем в геометрии и тем самым способствовал дедуктивному построению науки. В последствии большое влияние оказал Пифагор, который активно знакомился с трудами преднауки и старался получать теоремы при помощи чисто логического мышления, вне конкретных представлений.

Таким образом, математика для древних греков была средством познания природы. Именно в Древней Греции осуществлялось познание ради познания, которое составляет неотъемлемую черту научного знания.

В IV веке до н.э. научная жизнь концентрировалась вокруг Платона и созданной им академии. Он положил начало диалектическому методу обнаружения истины через противоречия во мнении собеседника. Ученик Платона Аристотель стоял у истоков первой естественнонаучной картины мира, опирающейся на «принцип спасения явлений». Этот принцип говорил нам о том, что, например, тяжелые тела падают быстрее, чем легкие, или никакое движение не может продолжаться до бесконечности. На указанный принцип опиралась и оформившаяся в античности геоцентрическая картина мира.

Таким образом, в Древней Греции оформился взгляд на мир как на взаимосвязанное целое, проникающее все сущее и доступное сверхчувственному созерцанию. Для судеб науки это имело важное значение, так как утверждал такой фундаментальный для науки принцип как принцип причинности.

Все это в совокупности можно назвать прообразом будущей классической науки, в формировании которой существенную роль сыграла борьба с антропоморфизмом, завершившаяся оформлением программы архэ, т.е. поиска естественной монистической основы мироздания.

Однако античная наука все же погибла под натиском христианства. Причины были следующие:

1) умозрительный характер античной науки; 2) обособленное развитие теоретического знания, понимаемого как эпистэме, и практического ремесла, отождествляемого с технэ; 3) эксперимент как способ искусственно воздействовать на объект с целью его изменения и преобразования не был известен античности; 4) не было надежный средств хранения и передачи информации.

1.14. Западная и восточная средневековая наука

В западной средневековой культуре рациональность развивалась исключительно в рамках теологии и схоластики. Это логическая и текстовая рациональность, предполагавшая движение мысли в рамках текста и отношения понятий, требовавшая глубокого знания книжного (христианского) наследия и работ церковных авторитетов. Разработана система доказательства тезисов в споре с оппонентом при опоре на ссылки авторитетов. Схоластические построения предполагали тщательный разбор текста с определением понятий, связывания их с основными принципами, строгое выведение следствий. Все это строилось по канону и не в малейшей степени не подвергало сомнению ни основные принципы понимания мира, ни технику дискуссии.

Таким образом, средневековая культура – это культура текста. Текст выступал в качестве носителя истины. В этом смысле ценность познавательной деятельности, если сравнивать с античностью, в эпоху средневековья была минимальной, так как истина была предзадана (зафиксирована в Библии), а античный человек занимался поиском истины самостоятельно. Есть абсолютная истина, и ее знает только Бог. Человек мог претендовать лишь на часть этого знания. Это своего рода «вторичный уровень» – знание о знании истины. Человек лишь знает об истинном знании.

Научное знание в эпоху средневековья развивалось в рамках философских рассуждений, которые строго контролировались под бдительным надзором институтов церкви. Сама философия была провозглашена «служанкой богословия», и в качестве таковой она должна была, во-первых, использовать разум, чтобы проникнуть в истины веры, и, во-вторых, с помощью разумных аргументов исключить, или хотя бы ослабить критику религиозных догм.

Средневековую культуру характеризует борьба между номинализмом и реализмом. Номинализм отрицал реальное существование общих понятий (универсалий), считая их именами вещей. Реализм же, напротив, утверждал, что общие понятия (универсалии) существуют реально и вне сознания.

В Средние века возникли европейские университеты как школы систематического образования, и их строение с делением на факультеты, кафедры и уровни. Человек мыслил мир иерархично устроенным, так, пространство и время не воспринимались однородными. В результате мир воспринимался как совокупность не сводимых друг к другу качеств, не подлежащих общему для всех количественному описанию.

Восточная средневековая наука. На Западе большая часть греческого философского и научного наследия утрачена в период между падением Римской империи и культурным ренессансом XIII – XIV веков. Однако греческая философия и наука были перенесены, «сохранены» в арабо-исламской культуре. Арабы усвоили эллинистическое наследие и творчески развили его. Это усвоение стало источником новой научной арабоязычной традиции, которая доминировала в интеллектуальной культуре большей части мира. В Сирии, Иране и других странах были переведены Аристотель и другие греческие философы. В IX в. на арабский язык была переведена книга Птоломея «Великая математическая система астрономии» под названием «Аль-магисте» (великое), которая позже вернулась в Европу уже под названием «Альмагест». В восточной средневековой науке блистали такие светлые умы, как Ибн-Рушд, Ибн-Сина, Аль-Фараби и др.

Но арабская наука не стала источником современного научного знания. Исследователи отмечают несколько причин, куда входят и социальные обстоятельства традиционного общества, не приветствовавшего сопутствующие науке инновации, включенность научного знания в религиозную практику, отсутствие в арабской культуре институциональных оснований науки (светских школ, научных сообществ).

1.15. Становление опытной науки в новоевропейской культуре (оксфордская школа, Ф. Бэкон, У. Оккам, Г. Галилей, Р. Декарт)

В позднее средневековье отмечен некоторый отход от схоластики. Оксфордская школа во главе с Робертом Гроссетестом (1175—1253) сыграла значительную роль в развитии и распространении естествознания. Он перевел естественнонаучные сочинения Аристотеля и написал комментарии к ним. В своей работе «О свете или о начале форм» Р. Гроссетест разработал теорию свете и оптики. Природа, с его точки зрения, познается посредством применения математики, а основу физики составляет оптика. Гроссетест видел в свете естественный источник природной активности, воздействия вещей друг на друга. Весь мир для него являлся результатом самовозрастающей светящейся массы. Эта тончайшая субстанция образует краски, звуки, растения, и даже животных.

Одним из учеников Гроссетеста был английский богослов и натурфилософ Роджер Бэкон (1214—1242). Схоластике Р. Бэкон противопоставлял программу практического назначения знания, с помощью которого человек может добиться значительных результатов. Идеалом науки Р. Бэкон считал математику, с помощью которой можно проверять все остальные науки. Р. Бэкон выделял два основных способа познания: 1)с помощью доказательств и 2)с помощью опыта. Один вид опыта приобретается посредством внешних чувств, а другой – с помощью внутренних чувств (для познания духовной сферы). Опыт у Р. Бэкона включает в себя физику, в которую входят астрология, астрономия, алхимия, медицина и математика. Но здесь нужно иметь в виду, что Р. Бэкон- мыслитель средневековья, и по определению здесь речи быть не может об экспериментальной науке, которая возникла позже, во времена Г. Галилея. Основы христианского мировоззрения Р. Бэконом, Р. Гроссетестом и др. сомнению подвергались. Иерархическая устроенность мироздания, дихотомия сакрального и профанного, подлунного и надлунного миров считались само собой разумеющимися.

Уильям Оккам (1300—1349) развивал учение о двух видах знания: 1)интуитивное знание, и 2)абстрагированное знание, т.е. знание общего. Главная задача интуитивного знания – постижение реально существующего единичного. Оккам – номиналист, и с его точки зрения общие понятия (универсалии) суть следствия (обобщения) познания единичных вещей. Науки делятся на реальные и рациональные. Реальные рассматривают понятия с точки зрения их отношения к вещам, рациональные – с их отношения к другим понятиям.

Известна так называемая «бритва Оккама»: «Без необходимости не следует утверждать многое». Другая, более простая формулировка звучит так: «То, что можно объяснить посредством меньшего, не следует выражать посредством большего».

В эпоху Возрождения начинается формирование светской культуры и научное изучение природы. Научное познание начинает ориентироваться на поиск предметных структур, которые не могут быть выявлены в обыденной практике. Возникает потребность в особой форме практики – научном эксперименте.

У истоков экспериментально-математического знания Нового времени стоял Г. Галилей (1564—1642) Он построил идеальную структуру пространства и, в противовес Аристотелю, утверждал, что, например, если убрать сопротивление воздуха, то все тела падают одновременно.

Одна из фундаментальных идей науки сформулированная Галилеем – исследование закономерностей движения природных объектов, в том числе и небесных тел путем анализа поведения механических устройств. Он начал традицию механистического понимания материи, сводящего сложные, качественно разные процессы к законам механики. Утверждал о создании мира Богом, который поместил Солнце в центр мира и сообщил движение планетам. На этом деятельность Бога закончилась. С тех пор природа обладает своими собственными объективными закономерностями, изучение которых – дело только науки. Таким образом, Галилей стоял на позиции деизма – Бог выступает как мировой архитектор, не вмешивающийся в дальнейшее его функционирование. Процессы, сопутствовавшие формированию научного мировоззрения (естествознания) Нового времени, следующие:

1)крушение архаичной антично-средневековой космософии под напором набиравшей силу натуралистической идеологии; 2) соединение абстрактно-теоретической (умозрительно-натурфилософской) традиции с ремесленно-технической; 3)аксиологическая переориентация интеллектуальной деятельности, вызванная утверждением гипотетико-дедуктивной методологии познания.

Укреплению идеи самодостаточности природы, управляемой естественными, объективными законами, лишенной примесей антропоморфизма и телеологического символизма, способствовали два обстоятельства: Первое – разработка таких нетрадиционных теологических концепций, как пантеизм (Спиноза) и деизм (Ньютон, Вольтер и др.). Растворение бога в природе, представлявшее в то время, несомненно, форму атеизма, приводило, с одной стороны, к тому, что пантеистическому богу было трудно молиться, а с другой стороны – к своеобразной эмансипации природы, которая по своему статусу не только становилась «однопорядковой» богу, но и – в условиях концентрации познавательных интересов на вопросах естествознания – приобретала явное превосходство над ним. Второе – развитие медицины, физиологии, анатомии и т.д., которое укрепляло идею «тварности» человека, его единства с органической и неорганической природой («Человек – вещь среди вещей») и которое разрушало антропоцентристские иллюзии о некоей привилегированности человека в мире.

На смену господствовавшему в течение многих веков квалитативизму (качественному взгляду на мир) приходит квантитативизм (количественная оценка явлений): «познать, значит измерить». Далее – причинно-следственный автоматизм: это мировоззренческая позиция лишала действительность символически-телеологических тонов, и открывала путь для объективно-необходимого закономерного ее описания. Следующий важный момент – геометризм: он есть следствие утверждения гелиоцентризма. Космос лишается сакральности, упраздняется деление мира на подлунный и надлунный миры. Происходит евклидизация пространства.

Ф. Бэкон (1561—1626) считал, что основными средствами и источниками знания являются опыт, логическое рассуждение, и авторитет. Истинность должна удостоверяться опытом. Из всех источников знания опыт один имеет ценность сам по себе. Бэкон сравнивал метод со светильником, освещающим путнику дорогу в темноте, и полагал, что нельзя рассчитывать на успех в изучении какого-либо вопроса, идя ложным путем. Бэкон стремился создать такой метод, который выступил бы как «органон», т.е. орудие познания. Бэкон разработал индуктивный метод, суть которого состоит в следующем:

а) сбор и накопления эмпирических данных; б) индуктивного обобщения накопленных данных с формулировкой гипотез и моделей;в) проверки гипотез экспериментом на основе дедуктивного метода – логически правильного вывода из аксиоматичного предположения, правильность которого недоказуема в рамках гипотетико-дедуктивного метода;г) отказа от неподходящих моделей и гипотез, и оформления соответствующих теорий.

Р. Декарт (1596—1650) методом называл «точные и простые правила», соблюдение которых приводит к приращению знания, позволяет отличить ложное знание от истинного. Он разработал правила рационалистического метода, среди которых первым является требование допускать в качестве истины только такие положения, которые осознаются ясно и отчетливо. Суть декартового метода составляют четыре правила.

1. Требуется принимать за истинное все то, что воспринимается в очень ясном и отчетливом виде и не дает повода к какому-либо сомнению, то есть вполне самоочевидно. Перед нами указание на интуицию как на исходный элемент познания и рационалистический критерий истины. То, что интуитивно, несомненно, а все то, что не подпадает под интуицию, подлежит сомнению и не может считаться истинным. В качестве критерия истины интуиция есть состояние умственной самоочевидности. 2. Делить каждую из рассматриваемых частей на более простые составляющие и дойти, таким образом, до самых простых, ясных и самоочевидных вещей, т.е. до того, что непосредственно дается уже интуицией. Иначе говоря, анализ имеет целью открыть исходные элементы знания. Это защита аналитического метода, который только и может привести к очевидности, ибо, расчленяя сложное на простое, он светом разума изгоняет двусмысленности. 3. В познании мыслью следует идти от простейших, наиболее для нас доступных вещей к вещам более сложным и соответственно трудным для понимания. 4. Всюду следует делать перечни, обзоры, чтобы ничего не упустить из внимания.

Таким образом, Р. Декарт и Ф. Бэкон обосновали свободное построение научного знания вне идеологических и авторитарных рамок. Опора на опыт и разум стало ведущей темой методологии научного познания. Они разработали новое понимание познания как новаторской деятельности, призванной служить человеку. Эмпиризм признает чувственный опыт единственным источником достоверного знания (Ф. Бэкон). Рационализм признает разум основой познания (Р. Декарт). При всем различии эти методологии освобождали науку от суеверий, традиционных заблуждений, предлагали все положения проверять опытом или критической работой разума.

1.16. Структура эмпирического знания

Исходной формой любого эмпирического познания служит наблюдение. Наблюдение в науке отличается от обыденного или случайного, тем, что представляет собой целенаправленное, систематическое и организованное восприятие изучаемых предметов и явлений. Связь наблюдения и чувственного познания очевидна. 1) Наблюдение – это целенаправленное пассивное изучение предметов, опирающееся, в основном, на данные органов чувств. Основное требование к научному наблюдению: однозначность замысла (что именно наблюдается); возможность контроля путем либо повторного наблюдения, либо с помощью других методов (например, эксперимента). Важным моментом наблюдения является интерпретация его результатов – расшифровка показаний приборов и т. п. Научное наблюдение представляет собой целенаправленное, систематическое и организованное восприятие изучаемых предметов и явлений. Интерсубъективность – результаты наблюдений должны быть воспроизводимы любым другим исследователем и не зависеть от личности субъекта. Иначе велика ошибочность из-за субъективности органов чувств.

Интерпретация данных наблюдения. 1) данные должны быть освобождены от субъективных впечатлений 2) в качестве данных в науку входят не просто ощущения и восприятия, а результаты их рациональной переработки (стандартизация с помощью статистики, осмысление в рамках соответствующей теории) 3) познавательные процедуры, посредством которых осуществляется переход от данных наблюдения к эмпирическим зависимостям и фактам Эмпирические факты служат основой для открытия эмпирических законов, а с помощью законов можно объяснить факты.

Эмпирические законы выражают определенную регулярность в функционировании или поведении эмпирических объектов. Эта регулярность может иметь устойчивый характер, когда выделяется причинная или функциональная связь между эмпирическими объектами.

Чаще всего эмпирические законы выражают регулярную и необходимую связь между свойствами или отношениями эмпирических объектов, например, между температурой тела и его размерами. В простейших, стохастических, или вероятностно-статистических эмпирических законах регулярность имеет лишь случайный характер.

С помощью системы эмпирических законов можно построить эмпирическую теорию, которую часто называют феноменологической.

2) Эксперимент – это активное и целенаправленное вмешательство в протекание изучаемого процесса, соответствующее изменение исследуемого объекта или его воспроизведение в специально созданных или контролируемых условиях, определяемых целями эксперимента. В его ходе изучаемый объект изолируется от влияния побочных, затемняющих его сущность обстоятельств и представляется в «чистом виде». Основные особенности эксперимента: 1. более активное (чем при наблюдении) отношение к объекту исследования, вплоть до его изменения и преобразования; 2. Возможность контроля за поведением объекта, и проверки результатов. 3. Многократная воспроизводимость изучаемого объекта по желанию исследователя. 4. Возможность обнаружения таких свойств явлений, которые не наблюдаются в естественных условиях. Виды (типы) экспериментов весьма разнообразны. Так, по своим функциям выделяют исследовательские (поисковые), проверочные (контрольные), воспроизводящие эксперименты. По характеру объектов различают физические, химические, биологические, социальные и т. д. Широкое распространение в современной науке получил мысленный эксперимент – система мыслительных процедур, проводимых над идеализированными объектами.

3) Сравнение —это познавательная операция, выявляющая сходство или различие объектов (либо ступеней развития одного и того же объекта), т.е. их тождество и различия. Оно имеет смысл только в совокупности однородных предметов, образующих класс. Сравнение предметов в классе осуществляется по признакам, существенным для данного рассмотрения. При этом предметы, сравниваемые по одному признаку, могут быть несравнимы по-другому. Сравнение является основой такого логического приема, как аналогия, и служит исходным пунктом сравнительно – исторического метода. Его суть – выявление общего и особенного в познании различных ступеней (периодов, фаз) развития одного и того же явления или разных сосуществующих явлений.

Под 4) измерением обычно понимают процесс нахождения отношения данной величины к другой, принятой за единицу измерения. Результаты измерения обычно выражаются в числах, благодаря чему их можно подвергнуть математической обработке. Используют различные шкалы, единицы измерения (метрического и т.д.) для сравнения результатов. Измерение —новая ступень в развитии эмпирического знания. Переход к измерению требует новых приборов и инструментов.

1.17. Структура теоретического знания

В структуре теоретического знания, выделяются такие логические приемы, как сравнение, анализ, синтез, абстрагирование, обобщение. Логический прием, устанавливающий сходство или различие предметов, называется сравнением. Мысленное расчленение предметов на части называется анализом. Выделение с помощью анализа признаков позволяет отличить существенные признаки от несущественных и отвлечься, абстрагироваться от последних. Абстракции возникают на аналитической стадии исследования. В результате образуются отдельные понятия и категории, которые служат для формулирования суждений, гипотез и законов. Абстракция помогает отвлечься от некоторых несущественных и второстепенных в определенном отношении свойств и особенностей изучаемых явлений и выделить свойства существенные и определяющие.

Мысленное выделение признаков одного предмета и отвлечение от других признаков называется абстрагированием. Идеализация – предельный переход от реально существующих свойств явлений к свойствам идеальным (идеальный газ). Следующим важным моментом в структуре теоретического знания является синтез. Синтез – это мысленное соединение частей предмета, расчлененного анализом. Признаки изучаемых предметов распространяются на все сходные предметы. Эта операция осуществляется с помощью обобщения – приема, с помощью которого отдельные предметы на основе присущих им одинаковых свойств объединяются в группы однородных предметов. Благодаря обобщению существенные признаки, выявленные у отдельных предметов, рассматриваются как признаки всех предметов, к которым приложимо данное понятие.

Формализация – это отображение содержательного знания в знаково-символическом виде (формализованном языке). Последний создается для точного выражения мыслей с целью исключения возможности для неоднозначного понимания. При формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования со знаками (формулами), с построением искусственных языков (язык математики, логики, химии и т.п.). Именно использование специальной символики позволяет устранить многозначность слов обычного, естественного языка. В формализованных рассуждениях каждый символ строго однозначен. Формализация служит основой для процессов алгоритмизации и программирования вычислительных устройств, а тем самым и компьютеризации не только научно – технического, но и других форм знания.

Факты. Любое научное исследование опирается на многочисленные факты, но без их анализа, классификации и обобщения невозможно предвидеть тенденции развития явлений и процессов реальной жизни. Факты позволяют формировать эмпирическую модель.

Гипотеза – предположение, догадка, формулируемая на основе эмпирической модели с использованием интеллектуального потенциала, создаются для пробного решения проблем, имеют вероятный характер. Требования к гипотезам: релевантность (уместность) характеризует отношение гипотезы к фактам, на которых она основывается. Проверяемость – возможность сопоставления ее следствий с результатами наблюдений и экспериментов. Совместимость гипотез с уже существующим научным знанием. Объяснительная и предсказательная сила: большей объяснительной силой обладает та гипотеза, из которой выводится большее количество следствий, подтверждаемых фактами.

Научные законы (универсальные и частные) – регулярные, повторяющиеся связи или отношения между явлениями или процессами реального мира. Среди них выделяют

1) детерминистические (достоверные, точные) и 2) вероятностно-статистические законы.